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[星舰]详解星舰第四次发射全过程 附结构大图鉴赏


星舰第四次发射成功，今天就来详解一下发射过程。首先要讲的是，这次发射全程直播，关键参数全在屏幕上，观众一目了然。33台猛禽发动机在起飞后几秒钟后，有一台停止工作，但最终还是完成了任务。动图自剪，大家在下列动图中可以看到，屏幕下方从左往右依次为：33台发动机运行指示图、火箭推进级姿态、飞船级姿态、加速指示等。

1、北京时间2024年6月6日20:50，火箭点火发射，场面相当壮观，全部并联发动机点火成功！左下指示图可能清晰地看到发动机点火过程
 

但起飞后仅几秒，其中一个发动机就熄火了，不过星舰这个并联发动机安全冗余比较大，一般坏几台也不影响工作。
 
 
 
 
 

从火箭底部看全部发动机
 
 

2、2分50秒左右，一级火箭熄火，二级火箭点火实施一级火箭热分离，分离后一级火箭随即掉头并重新点火返回计划受控溅落的墨西哥湾。
 

3、4分06秒左右，一级火箭抛弃热分离罩，为随后的软着陆减负。热分离罩是在一二级火箭热分离过程中，保护一级火箭不被二级火箭点火烧坏设计的，据称重达9吨，留在一级火箭上将增加一级火箭实施软着陆的难度，但直接抛弃也就意味着此次的火箭回收其实是不完整的。
 

4、随后一级火箭重新熄火滑翔下降，通过空气减速，飞向预定着陆点。
 

5、7分09秒左右，在距离地面（海面）不到1公里的时候，一级火箭中间的十几台发动机重新点火减速，此时火箭速度大约时速1200公里，相当于1倍音速。
 
 
 

6、大约7分30秒前后，一级火箭成功垂直减速到接近悬停，随后熄火溅落墨西哥湾海面。
 
 

7、8分37秒左右，火箭到达150公里左右高度后，二级火箭所有发动机熄火，火箭继续无动力上升至最高点200公里左右，火箭继续沿亚轨道滑翔飞行，飞往目的溅落点印度洋方向。
 

8、大约44分44秒左右，倾斜下降空气减速滑翔的火箭下降至100公里左右高度，箭体开始发红，意味着随着空气密度增加，舰体已经开始发热。
 

9、降到68公里左右高度后，火箭以一个合适的倾角倾斜滑翔，长时间保持在68公里高度上缓慢减速。
 

10、大约降到60公里高度，火箭前方已经出现浓密的等离子体，此时的小型返回器大概已经进入黑障，但由于星舰的体积庞大，等离子体并未完全包裹箭体，后方与星链卫星的通信并没中断。
 

但随后高温熔化的箭体材料“泼洒”到镜头上，很快镜头就完全糊掉了……
 

11、59分53秒，47公里高度，火箭短暂进入黑障，画面短暂中断，大约8秒后恢复。
 

1小时01分37秒，在40公里高度画面再度丢失，火箭再次进入黑障。
 

1小时02分24秒，火箭穿过黑障，画面再度恢复，过程持续47秒，加上前一次的8秒，星舰总共中断画面55秒。但这具体是不是通信全部中断咱也不知道，咱也不敢问……
 

12、1小时05分39秒左右，火箭高度不到1公里，火箭发动机重新点火动力减速下降。
 

13、1小时05分56秒左右，火箭减速至实现悬停，随后溅落印度洋。地表最强大火箭——星舰第四次试飞圆满成功！
 

星舰前面三次试飞均不同程度的失败，第一次试飞多台并联发动机熄火，最终主动引爆；第二次试飞助推器分离后发生爆炸，火箭失联；第三次再入大气层时火箭解体。也就是说前面三次都没有飞完全程。

但对于SpaceX来说，每一次试飞都得到一定的飞行数据，飞得越完整，得到的数据约充足，为后续分析改良提供重要参考，只要每次都前进一点点，那就是成功的。正如SpaceX老板马斯克在首飞爆炸后说的：“它没把发射台炸掉就算成功了”。话虽然说得有点阿Q，但星舰每次试飞都向前跨了一步是事实，关键的是它每次迭代相隔只有几个月，这进步速度有点恐怖了。事实上这第四次试射，无论从哪个角度看，都算是成功的！
后续试飞展望

由于这一次的完满成功，下一次的试飞有理由期待它真正意义的软着陆了！在直播中火箭专家就说过，星舰的飞船软着陆比登月还难！这话毫不夸张，我们都知道月球着陆器是有支撑脚的，对下落时的姿态要求大大降低，甚至都不需要垂直下落。但星舰飞船软着陆不但在无动力滑翔过程要保证最后的落点准确，最终还必须在落点垂直降落。

“星舰”是可回收、重复使用的航天运输系统，由两部分组成，其第一级是长约70米的“超级重型”助推器，第二级是长约50米的“星舰”飞船。此次试射完成后，太空探索技术公司创始人马斯克在社交媒体上说，尽管“星舰”出现襟翼受损等情况，但仍然成功在“海面软着陆”。

从直播画面来看，“星舰”6日从位于美国得克萨斯州博卡奇卡的基地发射升空，几分钟后第一级“超级重型”助推器和第二级飞船成功“热分离”。随后，“超级重型”助推器在墨西哥湾溅落，“星舰”进入太空滑行阶段。发射约47分钟后，“星舰”受控再入大气层，最后在印度洋溅落。

就“溅落”技术细节，中国科学技术协会“科普中国”的航天科普专家田丰说，相较于高速入海、瞬间解体，第四次试射中，“星舰”二级在距离海面几公里处，利用两组翼面的组合动作，从近水平姿态转换为垂直姿态，同时启动“猛禽”发动机进行反推减速……流程结束后，“星舰”二级的速度和高度较低，最终在发动机关机后“海面软着陆”。

 
 
 

星舰（英文：Starship，又译：星舟）原名大型猎鹰火箭（BFR），是美国太空探索技术公司（SpaceX）研发的大型运载火箭系统。

星舰采用船箭一体化设计，包括超重火箭级和星舰飞船级。运载能力为100吨，能将100人送往月球、火星或其它遥远目的地，或是绕地球飞行。星舰系统全长120米，起飞质量为5000吨，起飞推力7400吨，两级均可重复使用。美国太空探索技术公司计划采用星舰实现载人绕月飞行、前往火星等太空探索。

北京时间2023年11月18日晚9时3分，美国太空探索技术公司新一代重型运载火箭“星舰”以及飞船集成系统实施第二次试验发射，火箭升空后一二级成功分离，但随后助推器和飞船先后发生爆炸。SpaceX公司已经官宣火箭发射失败。

2024年3月，美国联邦航空局（FAA）授予SpaceX公司许可，允许该公司从得克萨斯州测试发射“星舰”火箭系统。当地时间3月14日，“星舟”(Starship)重型运载火箭在得克萨斯州第三次试验发射。该公司称，“星舟”第二级飞船在重新穿越大气层阶段失联。北京时间2024年6月6日21:57，太空探索技术公司（SpaceX）宣布，星舰本体确认在印度洋溅落，第四次试飞取得成功。

星舰飞船和超重型火箭（统称为星舰）代表了一个完全可重复使用的运输系统，旨在将船员和货物运送到地球轨道、月球、火星和更远的地方。星舰是世界上有史以来最强大的运载火箭，能够运载150吨完全可重复使用的运载火箭和250吨一次性运载火箭。星舰是美太空探索技术公司研发的新一代超重型运载火箭“超重-星舰”的第二级。“超重-星舰”未来将承担该公司载人登陆火星、月球进行商业旅游的任务，是一型两级、完全可重复使用火箭。由芯一级超重火箭和芯二级星舰飞船组成。

超重火箭级
芯一级超重火箭级为助推器，高71米，直径9米，推进剂加注量为3400吨，采用28台“猛禽”液氧/甲烷火箭发动机，总推力约7590吨，规模远超“土星五号”运载火箭。该级火箭箭体设有4个栅格舵（外形由矩形改为菱形），并设4个固定尾翼兼着陆支架。
 
 

星舰飞船级
芯二级星舰为可重复使用飞船，高50米，总重约1350吨，推进剂加注量约1200吨。“超重-星舰”具备将100吨货物运送至近地轨道的能力，成为有史以来推力最大的可重复使用运载火箭。该级飞船采用6台猛禽液氧/甲烷发动机，采用双鸭翼+双尾翼外形设计，尾部设6个可伸缩着陆支腿。飞船鸭翼和尾翼均改成梯形，以提高着陆时的翼面控制效率。迎风面防热由气膜主动冷却改为防热瓦设计。
 

以下为星舰结构大图
 
 
 
 
 
 

以下为飞行示意图
 
 



[ 此貼被战肥臀在2024-06-11 10:38重新編輯 ]

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DMCA / ABUSE REPORT | TOP Posted: 06-10 19:54 發表評論
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